伸縮型晶圓掃描裝置及晶圓掃描系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶圓檢測領(lǐng)域，特別是涉及一種伸縮型晶圓掃描裝置及晶圓掃描系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體行業(yè)中晶圓在晶圓片盒間或晶圓片盒與晶圓工藝設(shè)備間傳送時(shí)經(jīng)常會用到晶圓掃描裝置，它對應(yīng)的功能為晶圓掃描功能，此裝置是判斷晶圓片盒內(nèi)晶圓數(shù)量、位置的重要工具并常常與機(jī)械手臂結(jié)合使用。
[0003]晶圓掃描裝置是使用光纖傳感器進(jìn)行晶圓掃描的裝置，按照其光纖掃描方式分類主要分為對射型和反射型兩類。對射型晶圓掃描裝置的特點(diǎn)在于掃描結(jié)果準(zhǔn)確，掃描精度高，但其具有兩個(gè)光纖探頭，一個(gè)為發(fā)射端，一個(gè)為接收端，兩個(gè)探頭必須相對設(shè)置，且相對位置較固定，在實(shí)際使用時(shí)對各種尺寸的晶圓兼容性不佳。而且由于此裝置多裝于末端執(zhí)行器的后部，末端執(zhí)行器需要進(jìn)行晶圓搬運(yùn)，搬運(yùn)部分占據(jù)了大部分空間，故晶圓掃描裝置借助機(jī)械手的運(yùn)動，不可能具有很長的行程，不適于縱深較長的場合。實(shí)際操作中為應(yīng)對不同縱深及尺寸的需求，可能需要更換晶圓掃描裝置或者更改裝置的部分結(jié)構(gòu)，從而影響到生產(chǎn)進(jìn)度，增加了投入成本。反射型晶圓掃描裝置占用空間較小，對各種尺寸的晶圓兼容性強(qiáng)，適于縱深較長的場合，但其掃描精度卻遠(yuǎn)低于對射型晶圓掃描裝置，不能精確的給出掃描結(jié)果?，F(xiàn)有技術(shù)中如中國發(fā)明專利CN 105097592 A中公開了一種半導(dǎo)體設(shè)備承載區(qū)域的硅片分布狀態(tài)光電掃描裝置，包括兩個(gè)固定設(shè)置在機(jī)械手U型端部相對位置的兩個(gè)對射式光電傳感器，兩個(gè)對射式光電傳感器位于同一水平高度，共同隨著機(jī)械手進(jìn)行水平和垂直方向的運(yùn)動和定位，實(shí)現(xiàn)掃描檢測。這種掃描裝置在實(shí)際使用中存在一定的局限性，首先，兩個(gè)光電傳感器之間的距離固定，無法自由調(diào)整，對于不同直徑的晶圓適應(yīng)性不強(qiáng)，只能掃描單一型號的晶圓；其次光電傳感器只能跟隨機(jī)械手進(jìn)行水平和垂直方向的運(yùn)動，光電傳感器自身不具備移動和伸縮的功能，對于縱深較長的晶圓無法進(jìn)行掃描，兼容性和適應(yīng)性明顯存在不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種兼容性和適應(yīng)性強(qiáng)、節(jié)省空間的伸縮型晶圓掃描裝置及一種晶圓掃描系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明伸縮型晶圓掃描裝置，包括底座，底座上安裝有直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)，直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的輸出端安裝有連接板，連接板上固定有探頭安裝板，探頭安裝板上左右對稱加工有若干個(gè)安裝位，探頭安裝板上安裝有兩個(gè)光纖探頭，兩個(gè)光纖探頭對稱安裝在探頭安裝板上左右相對位置的安裝位中。
[0006]本發(fā)明伸縮型晶圓掃描裝置，其中所述直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括氣缸，所述連接板安裝在氣缸中氣缸桿的端部，氣缸外側(cè)設(shè)置有蓋板，蓋板固定在連接板的頂部，并覆蓋在氣缸桿上方，隨氣缸桿共同進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動。
[0007]本發(fā)明伸縮型晶圓掃描裝置，其中所述氣缸選用雙桿氣缸。
[0008]本發(fā)明伸縮型晶圓掃描裝置，其中所述底座上安裝有護(hù)罩，所述直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)位于護(hù)罩內(nèi)部。
[0009]本發(fā)明晶圓掃描系統(tǒng)，包括伸縮型晶圓掃描裝置，伸縮型晶圓掃描裝置的后端安裝有末端執(zhí)行器，伸縮型晶圓掃描裝置下方固定在機(jī)械手上。
[0010]本發(fā)明伸縮型晶圓掃描裝置及晶圓掃描系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于本發(fā)明晶圓掃描系統(tǒng)包括伸縮型晶圓掃描裝置，一般情況下，出于安全和最優(yōu)布置空間的因素，晶圓掃描系統(tǒng)在轉(zhuǎn)動過程中需要將末端執(zhí)行器和晶圓掃描裝置限定在最小回轉(zhuǎn)直徑范圍內(nèi)，而且末端執(zhí)行器和其拾取的晶圓工件會占據(jù)較大的空間，因此晶圓掃描裝置上光纖探頭的位置必須盡量靠近機(jī)械手的旋轉(zhuǎn)中心，使其滿足位于最下回轉(zhuǎn)直徑范圍內(nèi)的條件。而本發(fā)明的伸縮型晶圓掃描裝置包括直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)，直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以帶動對射式光纖探頭進(jìn)行直線運(yùn)動，在兩個(gè)光纖探頭相對位置確定的情況下，延長光纖探頭的掃描縱深，滿足不同工況的需要，增強(qiáng)晶圓掃描裝置的兼容性和適應(yīng)性。同時(shí)光纖探頭可以伸縮的特性也可以減小晶圓掃描系統(tǒng)的占地面積，節(jié)省空間。
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的伸縮型晶圓掃描裝置及晶圓掃描系統(tǒng)作進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明伸縮型晶圓掃描裝置的裝配爆炸圖；
[0013]圖2為本發(fā)明伸縮型晶圓掃描裝置中兩個(gè)光纖探頭距離最近時(shí)的狀態(tài)示意圖；
[0014]圖3為本發(fā)明伸縮型晶圓掃描裝置中兩個(gè)光纖探頭距離最遠(yuǎn)時(shí)的狀態(tài)示意圖；[00?5]圖4為本發(fā)明晶圓掃描系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖4所示，本發(fā)明晶圓掃描系統(tǒng)包括伸縮型晶圓掃描裝置11、末端執(zhí)行器12和機(jī)械手13。如圖1所示，伸縮型晶圓掃描裝置11包括底座6，底座6安裝在機(jī)械手13上，隨機(jī)械手13進(jìn)行水平和垂直方向的運(yùn)動，底座6上安裝有護(hù)罩9。底座6上、護(hù)罩9內(nèi)側(cè)安裝有直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)。直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括氣缸7，氣缸7選用雙桿氣缸，增強(qiáng)其伸縮時(shí)的穩(wěn)定性。氣缸7的氣缸桿5的端部作為直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的輸出端安裝有連接板4，連接板4上固定有探頭安裝板2，探頭安裝板2上左右對稱各加工有四個(gè)安裝位3，探頭安裝板2上安裝有兩個(gè)光纖探頭I，兩個(gè)光纖探頭I分別安裝在探頭安裝板2上左右相對位置的安裝位3中。直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以帶動兩個(gè)光纖探頭I進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動。兩個(gè)光纖探頭I具體的安裝位置可以根據(jù)所需要掃描的晶圓10的尺寸進(jìn)行調(diào)整，以增強(qiáng)掃描裝置的兼容性和適應(yīng)性，如圖2和圖3所示，兩個(gè)光纖探頭I安裝位置之間的距離的范圍為Dl?D2。根據(jù)兩個(gè)光纖探頭I之間的距離，如圖2和圖3所示，其可掃描的晶圓10直徑范圍為Rl?R2，實(shí)際工作中的直徑范圍為50mm?300mm。如圖1和圖4所示，氣缸7外側(cè)設(shè)置有蓋板8，蓋板8固定在連接板4的頂部，并覆蓋在氣缸桿5上方，隨氣缸桿5共同進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動，防止氣缸7伸出和回縮時(shí)夾到雜物。末端執(zhí)行器12安裝在護(hù)罩9后側(cè)，用于拾取工件。
[0017]本發(fā)明晶圓掃描系統(tǒng)，隨機(jī)械手13轉(zhuǎn)動的過程中，機(jī)械手13上方的伸縮型晶圓掃描裝置11和末端執(zhí)行器12的最外端形成一個(gè)圓形的干涉領(lǐng)域，當(dāng)伸縮型晶圓掃描裝置11的氣缸桿5處于收回狀態(tài)時(shí)，這個(gè)干涉領(lǐng)域的直徑稱為最小回轉(zhuǎn)直徑。一般情況下，機(jī)械手13轉(zhuǎn)動過程中，出于安全和最優(yōu)布置空間的因素，不允許末端執(zhí)行器12和伸縮型晶圓掃描裝置11超出此最小回轉(zhuǎn)直徑范圍外，只有在手臂停止回旋運(yùn)動后整個(gè)系統(tǒng)才可以進(jìn)行水平方向的運(yùn)動。而末端執(zhí)行器12拾取的晶圓10工件占用的空間較大，進(jìn)一步限制了晶圓掃描裝置的長度，光靠機(jī)械手13的水平運(yùn)動，無法適用于大縱深掃描的需求。但當(dāng)光纖探頭I本身具有伸縮功能之后，就不必只依靠機(jī)械手13的移動，由直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶來的伸縮功能可以增強(qiáng)其掃描縱深，使光纖探頭I可以適應(yīng)更多的掃描環(huán)境。
[0018]本發(fā)明晶圓掃描系統(tǒng)的工作原理如下:首先根據(jù)晶圓10的尺寸選擇合適的安裝位3固定光纖探頭I。當(dāng)機(jī)械手13回旋時(shí)，伸縮型晶圓掃描裝置11的光纖探頭I處于回縮狀態(tài)，位于最小回旋直徑以內(nèi)；當(dāng)機(jī)械手13停止回旋，并執(zhí)行晶圓10掃描任務(wù)時(shí)，伸縮型晶圓掃描裝置11的直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)根據(jù)掃描縱深的需求，將氣缸桿5伸出指定長度，使光纖探頭I接近晶圓10指定位置并對其進(jìn)行掃描。
[0019]以上所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種伸縮型晶圓掃描裝置，其特征在于:包括底座，底座上安裝有直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)，直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的輸出端安裝有連接板，連接板上固定有探頭安裝板，探頭安裝板上左右對稱加工有若干個(gè)安裝位，探頭安裝板上安裝有兩個(gè)光纖探頭，兩個(gè)光纖探頭對稱安裝在探頭安裝板上左右相對位置的安裝位中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮型晶圓掃描裝置，其特征在于:所述直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括氣缸，所述連接板安裝在氣缸中氣缸桿的端部，氣缸外側(cè)設(shè)置有蓋板，蓋板固定在連接板的頂部，并覆蓋在氣缸桿上方，隨氣缸桿共同進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的伸縮型晶圓掃描裝置，其特征在于:所述氣缸選用雙桿氣缸。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮型晶圓掃描裝置，其特征在于:所述底座上安裝有護(hù)罩，所述直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)位于護(hù)罩內(nèi)部。5.—種晶圓掃描系統(tǒng)，其特征在于:包括伸縮型晶圓掃描裝置，伸縮型晶圓掃描裝置的后端安裝有末端執(zhí)行器，伸縮型晶圓掃描裝置下方固定在機(jī)械手上。
【專利摘要】本實(shí)用新型伸縮型晶圓掃描裝置及晶圓掃描系統(tǒng)涉及半導(dǎo)體晶圓檢測領(lǐng)域。其目的是為了提供一種兼容性和適應(yīng)性強(qiáng)、節(jié)省空間的伸縮型晶圓掃描裝置及一種晶圓掃描系統(tǒng)。本實(shí)用新型伸縮型晶圓掃描裝置包括底座，底座上安裝有直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)，直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)的輸出端安裝有連接板，連接板上固定有探頭安裝板，探頭安裝板上左右對稱加工有若干個(gè)安裝位，探頭安裝板上安裝有兩個(gè)光纖探頭，兩個(gè)光纖探頭對稱安裝在探頭安裝板上左右相對位置的安裝位中。晶圓掃描系統(tǒng)包括伸縮型晶圓掃描裝置，伸縮型晶圓掃描裝置的后端安裝有末端執(zhí)行器，伸縮型晶圓掃描裝置下方固定在機(jī)械手上。
【IPC分類】H01L21/67, H01L21/66
【公開號】CN205376475
【申請?zhí)枴緾N201620115640
【發(fā)明人】孫金召, 周衛(wèi)國, 劉冬梅
【申請人】北京銳潔機(jī)器人科技有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年2月4日